LƯỢNG GIÁC - images.tuyensinh247.comimages.tuyensinh247.com/picture/learning/doc/2013/1029/chuyen_de_luong... · Chúng ta sử dụng các công thức biến đổi lượng

LƯỢNG

GIÁC MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ VÀ ỨNG DỤNG

TẬP 2 : PHƯƠNG TRÌNH, HỆ PHƯƠNG TRÌNH,

BẤT PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC

VÕ ANH KHOA – HOÀNG BÁ MINH

VÕ ANH KHOA – HOÀNG BÁ MINH

LƯỢNG GIÁC

MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ VÀ ỨNG DỤNG



TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 – 2011

LỜI NÓI ĐẦU

Cuốn sách “LƯỢNG GIÁC – MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ VÀ ỨNG DỤNG” này được biên

soạn với mục đích cung cấp, bổ sung kiến thức cho học sinh THPT và một số bạn đọc

quan tâm đến mảng kiến thức này trong quá trình học tập và làm việc. Trong tập 2

“PHƯƠNG TRÌNH, HỆ PHƯƠNG TRÌNH, BẤT PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC”

này, chúng tôi sẽ xoáy vào trọng tâm là “PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC”, một dạng

toán quen thuộc trong các đề thi THPT, đặc biệt là đề thi tuyển sinh Đại Học.

Ở các chương chính, chúng tôi chia làm 3 phần :

- Phần I : Nêu lý thuyết cùng ví dụ minh họa ngay sau đó, giúp bạn đọc hiểu và biết

cách trình bày bài. Đồng thời đưa ra các dạng toán cơ bản, thường gặp trong quá trình

làm bài trên lớp của học sinh THPT. Ở phần này, chúng tôi sẽ trình bày một số bài để bạn

đọc có thể nắm vững hơn, tránh sai sót.

- Phần II : Trong quá trình tham khảo và tổng hợp tài liệu, chúng tôi sẽ đưa vào

phần này các dạng toán khó nhằm giúp cho các học sinh bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng

giải LƯỢNG GIÁC thành thạo hơn khi gặp phải những dạng toán này.

- Phần III : Chúng tôi sẽ đưa ra lời giải gợi ý cho một số bài, qua đó bạn đọc kiểm

tra lại đáp số, lời giải hoặc cũng có thể tham khảo thêm.

Trong quá trình biên soạn, mặc dù chúng tôi đã cố gắng bằng việc tham khảo một lượng

rất lớn các tài liệu có sẵn và tiếp thu có chọn lọc ý kiến từ các bạn đồng nghiệp để dần

hoàn thiện cuốn sách này, nhưng khó tránh khỏi những thiếu sót bởi tầm hiểu biết và kinh

nghiệm còn hạn chế, chúng tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của bạn đọc

gần xa.

Chi tiết liên hệ tại : [email protected]

[email protected]

CÁC TÁC GIẢ

VÕ ANH KHOA – HOÀNG BÁ MINH.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình biên soạn, chúng tôi xin cám ơn đến những bạn đã cung cấp tài liệu tham

khảo và vui lòng nhận kiểm tra lại từng phần của bản thảo hoặc bản đánh máy, tạo điều

kiện hoàn thành cuốn sách này :

- Ngô Minh Nhựt (ĐH Kinh Tế Tp.HCM)

- Mai Ngọc Thắng (ĐH Kinh Tế Tp.HCM)

- Nguyễn Thị Thanh Huyền (THPT Chuyên Lương Thế Vinh Đồng Nai)

- Nguyễn Huy Hoàng (THPT Chuyên Lê Hồng Phong Tp.HCM)

- Trần Lam Ngọc (THPT Chuyên Trần Đại Nghĩa Tp.HCM)

- Vương Tuấn Phong (THPT Chuyên Trần Đại Nghĩa Tp.HCM)

- Lê Quang Hiếu (THPT Chuyên Lương Thế Vinh Đồng Nai)

- Hoàng Minh Quân (ĐH Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội)

và một số thành viên diễn đàn MathScope.

MỤC LỤC



CHƯƠNG 4 : SƠ LƯỢC VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC

I. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN

VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC ........................................................... 1

II. BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC ............................... 2

CHƯƠNG 5 : PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC

I. PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC CƠ BẢN ............................................ 3

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................ 13

II. CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC ĐƯA VỀ

PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC CƠ BẢN ........................................... 20

1. PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI ...................................................................... 20

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................ 35

2. PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT THEO VÀ .............................. 41

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................. 50

3. PHƯƠNG TRÌNH ĐỐI XỨNG THEO VÀ ............................... 53

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................. 60

4. PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI THUẦN NHẤT ĐỐI VỚI ......... 61

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................ 67

5. CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC KHÁC ............................ 73

a. TỔNG HỢP ................................................................................................ 73

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ................................................................................ 95

b. PHƯƠNG TRÌNH CHỨA CĂN THỨC.................................................... 100

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ............................................................................... 103

c. PHƯƠNG TRÌNH KHÔNG MẪU MỰC .................................................. 107

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ............................................................................... 127

d. PHƯƠNG TRÌNH CÓ CHỨA THAM SỐ ................................................ 131

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ............................................................................... 148

CHƯƠNG 6 : HỆ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC ........................................... 154

I. TÓM TẮT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP ....................... 154

II. CÁC BÀI TẬP MINH HỌA .................................................................... 155

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ............................................................................... 171

CHƯƠNG 7 : BẤT PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC ......................................... 175

I. TÓM TẮT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP ....................... 175

II. CÁC BÀI TẬP MINH HỌA .................................................................... 176

BÀI TẬP TỰ LUYỆN ............................................................................... 186

ĐỌC THÊM :

TẢN MẠN VỀ SỐ PI ............................................................................... 189

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 194

Chương 4 : Sơ lược về hàm lượng giác ngược

1

CHƯƠNG 4

SƠ LƯỢC VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC

I. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC

- Hàm số là hàm lượng giác ngược của

hàm số , có một số tính chất cơ bản sau

{

[

]

( ) [

]

( ) [ ]

( )

- Hàm số là hàm lượng giác ngược

của hàm số , có một số tính chất cơ bản sau

{

[ ]

( ) [ ]

( ) [ ]

( )

- Hàm số là hàm lượng giác

ngược của hàm số , có một số tính

chất cơ bản sau

{

(

)

( ) (

)

( )

( )

- Hàm số là hàm lượng giác

ngược của hàm số , có một số tính

chất cơ bản sau

{

( )

( ) ( )

( ) ( )

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Arcsine_Arccosine.svg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9a/Arctangent_Arccotangent.svg

Chương 4 : Sơ lược về hàm lượng giác ngược

2

II. BÀI TẬP VÍ DỤ VỀ HÀM LƯỢNG GIÁC NGƯỢC

(

(

√

))

{

√

[

]

(√

)

(

)

√

(

)

[

] (

)

ậ

(

)

Do đó,

(

) (

)

(

)

Ta thấy :

(

)

Do đó,

(

) (

) (

)

Chương 5 : Phương trình lượng giác

3

CHƯƠNG 5

PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC

I. PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC CƠ BẢN

- CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN

- CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN ĐẶC BIỆT

( )

( )

( )

( )

( )

( )

[

( )

( )

𝑢 𝑣 [𝑢 𝑣 𝑘 𝜋

𝑢 𝜋 𝑣 𝑘 𝜋 (𝑘 )

𝑢 𝑣 [𝑢 𝑣 𝑘 𝜋𝑢 𝑣 𝑘 𝜋

(𝑘 )

𝑢 𝑣 𝑢 𝑣 𝑘𝜋

𝑢 𝜋

𝑘𝜋

(𝑘 )

d 𝑢 𝑣 𝑢 𝑣 𝑘𝜋𝑢 𝑘𝜋

(𝑘 )


4

√

[

( )

√

( )

[

( )

( )

√

[

( )

√

( )

Chú ý rằng:

) ươ ( [ ]) ộ ệ ộ [

]

ệ ệ

) ươ ( [ ]) ộ ệ ộ [ ]

ệ ệ

) ươ ( ) ộ ệ ộ (

)

ệ ệ

) ươ ( ) ộ ệ ộ ( )

ệ ệ

Chúng ta sử dụng các công thức biến đổi lượng giác đã nêu trong Chương 2, phân tích

phương trình thành các nhân tử để xuất hiện các dạng phương trình trên.


5

Giải:

a. Ta có:

( )

b. Ta có:

( )

c. Ta có:

√

{

( )

d. Ta có:

{

( )

𝑥 𝑥 √

𝑥

d 𝑥

Bài 1: Giải các phương trình sau

(𝑥 )

( 𝑥 ) √

(𝜋 𝑥) d ( 𝑥 ) √



6

Giải:

a. Ta có:

( )

[

[

( )

b. Ta có:

( ) ( )

c. Ta có:

( ) √ {

{

( )

d. Ta có:

( ) √ {

{

( )

Giải:

a. Ta có:

(

) (

) {

{

( )

b. Ta có:

(

) (

) (

) (

)

(𝑥 𝜋

) ( 𝑥

𝜋

)

(𝑥 𝜋

) ( 𝑥

𝜋

)

𝑥 (𝑥 𝜋)



7

{

{

( )

c. Ta có:

( ) (

) [

[

( )

( )

Giải:

a. Điều kiện :

( ) ( )

Phương trình tương đương với

[

( )

Kết hợp với ( ), ta nhận nghiệm trên là nghiệm của phương trình.

b. Điều kiện :

{

( ) ( )


( )

𝑥 𝑥

𝑥

𝑥

𝑥 𝑥

𝑥


( 𝑥 )( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối D 2004)


8

Kết hợp với ( ) ta được nghiệm là ( )

c. Ta có:

( )( )

( )( ) ( )

( )( )

√ ( ) (

)

[

(

)

[

( )

Giải:

a. Ta có:

√ ( ) (với [ ])

( ) √

{

{

( )

Lại có:

[ ]

{

{ }

Vậy nghiệm của phương trình là

b. Ta có:

( ) ( ) (với [ ])

√ ( 𝑥 ) 𝑥 [ ]

( 𝑥 ) ( 𝑥 ) 𝑥 [ 𝜋 𝜋]


𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 [ ] (Tuyển sinh khối D 2002)


9

( )

Lại có:

[ ] {

{ }

ậ ệ {

}

c. Ta có:

(với [ ])

( )

( )

[

( ạ )

( )

Lại có:

[ ]

{

{ }

ậ ệ ủ ươ {

}

Giải:

a. Ta có :

(

) (

)

(

) (

)

Như vậy, phương trình viết lại thành

(

)

( 𝑥 𝜋

) (𝑥

𝜋

) 𝑥 𝑥 [

𝜋

𝜋]

𝑥 𝑥

√ 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 ( 𝜋)



10

[

( )

[

] ệ ủ ươ {

}

b. Phương trình tương đương với

√ | | √ (

)

Nếu ( ) thì nên

(

)

( )

Khi đó,

{

}

Nếu ( ) thì nên

(

)

( )

Khi đó,

{

}

ệ ủ ươ {

}

Giải:

a. Phương trình tương đương với

( )( ) ( )

( )( )

𝑥 𝑥 ( 𝑥 𝑥

) ( ển ố )

d

𝑥

(𝑥 𝜋 ) (

𝜋

𝑥) ( ển ố )


( 𝑥 )( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối D 2004)

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối B 2005)


11

[

√ (

)

[

( )


( )( )

[

( )

c. Đ ều kiện:

{

( ) ( )

Ta thấy :

Do đó, phương trình tương đương với

[

( )


d. Điều kiện :

{

(

)

( )


√ ( )


12

(

) (

√ )

[

( )


Giải: Phương trình tương đương với

( √ ) ( )

√

{

( )

{

( )

Do đó, là ước nguyên của 49. Ta được :

Vì nên . Thay vào ( ), ta được

𝜋

( 𝑥 √ 𝑥 𝑥 )

Bài 8: Tìm tất cả các giá trị nguyên của 𝑥 thỏa mãn


13

- BÀI TẬP TỰ LUYỆN

5.1.1. Giải các phương trình sau:

√

d


(

)

(

)

(

)

√

d ( )

[

(

√

)] √


(

)

( )

d (

)

( )


d

( )( )


14

( )


[

]

[

]


( ọc ện )

√ (Đ ại ữ )

(ĐH Ngoại Thương 1999)

d ( ển ố )

(

)

( ển ố )

- GỢI Ý GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN

5.1.1. Nghiệm của phương trình là :

( )

( )

[

( )

d [

( )

( )


15


( )

( )

( )

d [

( )

( )


[

( )

[

( )

[

( )

d

( )

[

( )


16

5.1.4.

a. Sử dụng công thức nhân đôi sẽ đưa phương trình trở thành :

( )

b. Tương tự câu a, ta cũng sử dụng công thức nhân đôi sẽ đưa

phương trình trở thành :

( )

c. Điều kiện :

( ) ( )


( )( ) [

[

( )


d. Nghiệm của phương trình là :

[

( )

e. Điều kiện :

( )

Đặ

Thay vào phương trình, ta được


17

[

[

[

( )


f. Để ý : và

Phương trình có nghiệm ( )

g. Phương trình tương đương với

( )( )

[

( )

h. Phương trình tương đương với :

( )

( )

i. Điều kiện :

( )


(

)

( )

( )


18

( )


5.1.5.

a. Ta có:

( [

])

( )

Lại có:

[

]

{ }

ệ ủ ươ

b. Ta có:

( [

]) [

( )

Lại có:

[

]

[

[ { }

{ }

}

5.1.6.

a. Gợi ý :

Đặ

ệ ủ ươ

( )


19

b. Điều kiện:

{

( )


√ ( )

√ √

(

) (

)

[

( )


c. Phương trình tương đương với

( )( )

[

( )

d. Phương trình tương đương với

( )

( )

( )

( )

( )

[

( )


20

e. Điều kiện :

( ) ( )


( )( )( )

( )( ) ( )

( )( )

[

( )


II. CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC ĐƯA VỀ PHƯƠNG TRÌNH

LƯỢNG GIÁC CƠ BẢN

1. PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI

- Phương trình bậc hai theo các hàm số lượng giác là những phương trình có dạng

sau:

- Cách giải phương trình này thì ta sẽ coi các ẩn là các

nghiệm của phương trình ( ), đồng thời lưu ý đến các điều

kiện của .

- Chúng ta cũng sử dụng những phép biến đổi lượng giác để đưa phương trình ban

đầu về các phương trình loại này.

Lưu ý các công thức lượng giác sau:

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑐





21

Giải:


[

( ạ )

( )

b. Ta có:

[

[

( )

c. Điều kiện:

( ) ( )


( ) [

[

( )


d. Điều kiện:

( ) ( )


[

[

( ) ( )


𝑥 𝑥 d 𝑥 𝑥


𝑥 𝑥 𝑥 𝑥


22

Giải:


[

( ạ )

( )


[

( )

( )

c. Điều kiện:

{

( ) ( )


𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥

𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥 d 𝑥 𝑥

𝑥



23

Đây chính là câu b của bài này.

Nghiệm của phương trình là:

( )



[

( ạ )

[

( )

(𝑥 𝜋

) ( 𝑥

𝜋

)

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥

𝑥

Bài 3: Giải các phương trình sau:


24

Giải:


(

) (

)

[ (

)

(

) ( ạ )

( )


( )

[

( ạ )

( )

c. Ta có:

( )

( )

(

)

Khi đó, phương trình tương đương:

(

)


25

[ ( ạ )

( )


[

( ạ )

[

(

)

(

)

( )

e. Phương trình tương đương với

[

[


26

[

( )

Giải:

a. Điều kiện:

( )( )


√

√

[ √

√ ( ạ )

( )

Kết hợp với ( ), ta nhận nghiệm

( )

𝑥 𝑥 √ 𝑥

𝑥

( 𝑥 π

) ( 𝑥

π

) 𝑥 √ ( 𝑥)

𝑥 √ 𝑥 √ 𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥

𝑥 ( 𝑥 𝑥) 𝑥



27


(

) (

) √ ( )

√ √

√ √ √

√ √

[

√ ( ạ )

[

( )

c. Điều kiện:

( )


√ √

√

√

Đặ

ươ ở

√ √ [ √

Khi √ , ta có:

√ √


28

[ √

√ ( ạ )

( )

[

( ạ )

( )

Kết hợp với ( ), ta nhận các nghiệm trên là nghiệm của phương trình.

d. Điều kiện:

( )


( ) ( )

[ ạ d ( )

( )



29

e. Điều kiện:

( )


( )

[

[

( )


𝑥 𝑥

(𝑥

𝜋

) (

𝜋

𝑥) (Đ G ộ )

𝑥 ( 𝑥) 𝑥 ển ố

𝑥 𝑥 𝑥 ển ố

d 𝑥 𝑥 (𝑥 𝜋

) ( 𝑥

𝜋

)

ển ố

( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥

√ 𝑥 ển ố



30

Giải:

a. Điều kiện :

{ (

)

(

)

{

( ) ( )


[

√

√

[

( )


b. Điều kiện :

( ) ( )


( )

( )

( )( )


31

[

( ạ )

[

( )



( )

[

( )

( )


( ) (

) (

)

(

) ( )


32

[

( ạ )

( )

e. Điều kiện :

√ √

( )


[

( ạ )

( )




√ √

d

√ √

√ √

(

) (

)


33


( )

(

)

d

(

) (

)


( )

( ) (

)

(

)

d

( )

√


34



[

( )

( )

[

( )

d [

(

)

( )

[

( )

[

( )

[

( )

5.2.2.


( ) ( )( )


35

[

( ạ )

( )


[ (

)]

[

√

√

( ạ )

[ (

√

)

( √

)

( )

c. Điều kiện :

( ) ( )



36

[

( ạ )

( )



[ (

) ]

( )

( )

[

( ạ )

[

( )

5.2.3.

a. Điều kiện :

{

( )


(

)


37

( )

[

( )

( )


b. Điều kiện :

{

(

)

(

)

(

)

(

)

{ (

)

(

)

( )

Ta có:

(

) (

)

Khi đó, phương trình tương đương với

[

( )


38

[


( )

c. Điều kiện :

(

)

( )

Đặ

ớ ( ) (

)

ương trình tương đương với

(

)

( )( )

[

[

( )

[

( )



39

d. Điều kiện :

{

( )


[

[

( )


( )


( )

( )

[

( ạ )

( )

f. Phương trình tương đương với


40

( ệ )

g. Điều kiện :

√ √

( )


( )

[

( ạ )

( )



41

2. PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT THEO VÀ

- Phương trình bậc nhất theo và là những phương trình có dạng tổng

quát :

Những trường hợp đặc biệt :

;( ) có dạng :

; ( ) có dạng :

; do không là nghiệm nên ( ) có dạng :

Phương pháp giải : (trường hợp )

Chia 2 vế phương trình cho √ ta sẽ được phương trình:

√

√

√

Ta thấy :

(

√ )

(

√ )

Nên có góc thỏa mãn :

{

√

√

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑐 (𝑎 𝑏 ) ( )


42

ương trình trở thành :

√ ( )

√

Phương trình ( ) có nghiệm khi và chỉ khi

Khi đó, ta đặt

√

Phương trình trở thành :

( ) [

( )

Cách khác :

Chia 2 vế phương trình cho , phương trình trở thành :

( )

Chia 2 vế phương trình cho , phương trình trở thành :

( )

Với ( ) thì ta đặt

Khi đó,

( )

( ) ( )

Giải rồi suy ra .


43

Một số công thức cần lưu ý :

√ (

)

√ (

)

√ (

) (

)

√ (

) (

)

Giải:

a. Ta có:

√ √

(

)

√

[

( )

b. Ta có:

√

(

)

( )

c. Ta thấy ( ) không là nghiệm của phương trình.

𝑥 √ 𝑥 √

𝑥 √ 𝑥

𝑥 𝑥

d 𝑥 𝑥

√

√ 𝑥

√

√ 𝑥

√



44

( ) ( ) ặ

Phương trình trở thành:

[

[

[

ỏ ( )

d. Ta thấy ( ) không là nghiệm của phương trình.

( ) ặ

Phương trình trở thành:

( )

[

[

[

(

)

( )

e. Ta có:

√ √ ( )

√

ệ ủ ươ

( ) ặ

Phương trình ( ) trở thành:


45

√

( ) √ ( )

( )

√ √ √

[

√

√

√

[

√

√

√

[

( )

Giải:

a. Điều kiện:

( ) ( )

Với điều kiện ( ), phương trình tương đương với :

√

( ) √

𝑥 √

𝑥

𝑥

𝑥 √ 𝑥 ( 𝑥

π

)

√ ( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥



46

√

√

(

)

[

( )


b. Ta có:

√ (

)

(

) (

)

[ (

)

(

)

( ạ )

( )

c. Ta có:

√ ( )

√ √ ( )

√ √ √

Vì √ √

√

nên phương trình vô nghiệm.


47

Giải:


(

) (

)

[

( )


(

) (

)

[

( )

c. Điều kiện :

( ) ( )


𝑥 ( 𝑥) ( 𝑥 )( 𝑥 )

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥



48

(

)

√

[

( )


Giải:


( ) √ ( )

( )( ) √

[

√

[ (

)

(

)

(

)

[

( )

𝑥 √ 𝑥 𝑥 𝑥 √ 𝑥 𝑥 ể ố

( 𝑥) 𝑥

( 𝑥)( 𝑥) √ ể ố

𝑥 𝑥 𝑥 √ 𝑥 ( 𝑥 𝑥) ể ố



49

b. Điều kiện :

{

( )


√ √ √ √

√ √

√ √

(

) (

)

[

( )

Thay nghiệm vào ( ) ta sẽ có nghiệm của phương trình là:

( )


√

√

√

(

)

[

( )


50



√

√ √

d (

) √ ( ) √


√

√

√


√ (

)

√ ( ể )

(

)

√ ể ố


5.2.4. Nghiệm của phương trình :

( )

[

( )


51

( )

d [

( )

5.2.5.


(

)

( ) (

)

( ) (

)

(

)

[

( )

b. Điều kiện :

( ) ( )


√ √

√ √

(

) (

)

[

( )



52


( )( )

[ (

)

√

(

) √ ( )

[

( )

5.2.6.

a. Điều kiện :

( ) ( )


√

(

)

[

( )


( )


√

√

√


53

( ) (

)

[

( )


√

√

(

)

[

( )

3. PHƯƠNG TRÌNH ĐỐI XỨNG THEO VÀ

Phương trình đối xứng theo và là phương trình có dạng sau :

Phương pháp giải :

Đặ √ (

) ( ) [ √ √ ]

Khi đó,

𝑎( 𝑥 𝑥) 𝑏 𝑥 𝑥 𝑐


54

Thay vào phương trình, ta được :

( )

( )

Ta giải ( ) tính ra so điều kiện và thay vào ( ) để tính .

Ngoài ra, chúng ta còn một dạng có họ hàng với dạng ở trên :


Đặ √ (

) ( ) [ √ √ ]

Khi đó,

Thay vào phương trình rồi làm tương tự như dạng trên.

Giải:

a.

Đặ √ (

) [ √ √ ] ( )

𝑎( 𝑥 𝑥) 𝑏 𝑥 𝑥 𝑐

√ ( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥

√ ( 𝑥 𝑥) 𝑥 √

𝑥 ( 𝑥 𝑥)

d 𝑥 𝑥 ( 𝑥 𝑥 )



55

Khi đó, phương trình trở thành

ỏ ( )

(

)

√

[

( )

b.

Đặ √ (

) [ √ √ ] ( )


√ ( ) √

√ √

[

√ ỏ ( )

[ (

)

√

(

)

[

( )

c.

Đặ √ (

) [ √ √ ] ( )


( )


56

[

√ ( ạ )

(

)

√

[

( )

d.

Đặ √ (

) [ √ √ ] ( )


( )

[

√ ( ạ )

(

)

√

[

( )

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 ( 𝑥)( 𝑥 𝑥)

√ ( 𝑥 𝑥) 𝑥 𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥



57

Giải:

a.

Đặ √ (

) [ √ √ ] ( )


[

√ ( ạ )

(

)

√

[

( )


( ) ( )

Đặ √ (

) [ √ √ ]

Khi đó, phương trình ( ) trở thành:

[

√ ( ạ )

(

)

√


58

[

( )

c. Điều kiện :

( )

Ta biến đổi phương trình thành

√ ( )

( )

Đặ √ (

) [ √ √ ]


√

√

[ √

√ ( ệ )

(

)

( )



( )( ) ( ) ( )

Đặ √ (

) [ √ √ ]

Khi đó, phương trình ( ) trở thành:

(

) ( )


59

[

√ ( ạ )

[ (

)

√

(

)

√

[

( )


( )( )

( )[ ( )( ) ]

[ ( )

( ) ( )

Với phương trình ( ) ta có nghiệm ( )

Với phương trình ( ), ta đặt

√ (

) [ √ √ ]


[

( )

Với thì

(

)

( )


60



√

| |


d √ (

)

( )



[

√

√

√

√

( )

[

( )

( )


61


( )

[

( )

( )

d

[

( )

( )

4. PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI THUẦN NHẤT ĐỐI VỚI VÀ

Phương trình bậc hai thuần nhất đối với và là phương trình có dạng :


Cách 1: Ta sử dụng công thức

{

S ó đưa phương trình về dạng:

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑥 𝑐 𝑥 𝑑


62

Cách 2: Thay ( ); ta biến đổi đưa phương trình về dạng :

- Nếu (hoặc ) : ta đặt (hoặc ) làm nhân tử chung, ta sẽ có

phương trình tích.

- Nếu , xét thấy không là nghiệm của phương trình, ta tiến hành

chia 2 vế cho thì đưa phương trình về dạng

( )

Giải phương trình ( ) rồi so với điều kiện.

Ngoài ra chúng ta cũng có một dạng phương trình tương tự :

Phương pháp giải : Chúng ta sử dụng cách 2 đã nêu ở trên (chia 2 vế cho ).

Giải:

a. Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế cho . Khi đó,

phương trình trở thành:

√

[

√ [

( )

(thỏa điều kiện )

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑐 𝑥 𝑥 𝑑 𝑥 𝑥 𝑒 𝑥 𝑓 𝑥

𝑥 √ 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 √ 𝑥 𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥



63

b. Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế cho Khi đó,


( )

( )( )

( )


c. Phương trình tương đương với :

√

Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế cho . Khi đó,


√

√

[

√

[

( )


d. Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế cho . Khi đó,


( )

( )( )


64

[

√

√

[

( )


Giải:

a. Điều kiện:

( ) ( )


( )

[

[

( )

𝑥 ( 𝑥 ) ( 𝑥 𝑥 𝑥)

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥



65



Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế phương trình cho .

Khi đó, phương trình trở thành:

( ) ( )

( )( )

[ √

√

[

( )


c. Ta đưa phương trình về dạng

Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế phương trình cho


[


66

[

√

√

[

( )


d. Ta đưa phương trình về dạng

Vì không là nghiệm của phương trình nên chia 2 vế phương trình cho .


( )

( )( )

[

√

√

[

( ) ( ỏ ề ệ )


67



√

√ √

d

( )

√


d ( )

√ (

)

√ (

)

(

)


68



[

( )

( )

[

√ √

√

√ √

√

( )

d [

( )

[

( )

[

( )

[

( )

5.2.10.





69

( )

[

[

( )

( )





[

[

( )


c. Điều kiện:



70



( )

( )( )

(loại vì )

Vậy phương trình vô nghiệm.

d. Điều kiện:

( ) ( )

Do nên chia 2 vế phương trình cho . Khi đó, phương trình trở thành:

( )

( )( )

[

√

√

[

( )




71

( )

Thay vào phương trình ta có:

( ) ( ) ( ) ( ) (đúng)

ậ

( ) ệ ủ ươ

( )

Khi đó phương trình trở thành:

( ) ( )

( )


Vậy nghiệm của phương trình là:

[

( )




( )

( )( )

( )



72

g. Phương trình tương đương với

√

√ √



√ √ ( )

√ √

[

√

√

[

( )



73

5. CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC KHÁC

a. TỔNG HỢP

- Phương trình tổng hợp là những phương trình đưa về phương trình tích mà trong

đó, các nhân tử là các dạng phương trình đã nêu ở trên.

Giải:


( ) ( )

( )( )

[

[

(

)

[

( )


( ) ( )

( 𝑥 𝑥) 𝑥 ( 𝑥 𝑥) 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

d ( 𝑥) ( 𝑥)

( 𝑥) 𝑥 𝑥

( 𝑥) 𝑥



74

( )( )

[

[

√

√

(

)

[

( )

[

( )

c. Điều kiện:

{

( )


( )

[( )( )

( )( ) ]

[( )( ) ( )( )]

( )( ) ( )( )

( ) ( )


75

( )

[

[

( )


d. Điều kiện:

( )


( )

( )

( )

( )( ) ( ) ( )

( )( )

[

[ ( ạ )

√

√

[

( )

( )



76

Giải:


√

√

[

√

[

√

√ ( ạ )

[

( )

b. Điều kiện:

( )


( )

𝑥 √ 𝑥 𝑥

𝑥

𝑥 𝑥

𝑥

𝑥 𝑥

𝑥

𝑥

𝑥

𝑥

d 𝑥 𝑥 𝑥



77

( )

( )[ ( )]

( ) [

]

( )( )

[

[ (

)

[

( )



( )

( )

( )

( ) ( )

( )( )

[


78

[ (

)

[

( )


( ) ( )

[( ) ]

[( ) ]

( )

[

[

√

√

[

(

√

)

(

√

)

( )


79

Giải:

a.

ấ

ệ ủ ươ ế

, phương trình trở thành:

[

[

( ạ )

[

√

√

𝑥

𝑥

𝑥

𝑥 𝑥 ( 𝑥 𝑥)

𝑥

𝑥

𝑥

d 𝑥 𝑥



80

[

√

√

( )


( ) ( )

( )

[

( )

[

( )( )

[

( ) (

)

[

(

)

[

( ệ )

( )


(

)


81

(

)(

)

[

[

√

√

( ạ )

[

√

( )

d. Điều kiện:

( ) ( )


( )( )

[

( ệ )

( )



82

Giải:

a. Điều kiện:

( ) ( )


( ) (

)

( )( )

( ) (

)

( )( )

[

[

√

√

[

( )

( 𝑥)( 𝑥) 𝑥

√ 𝑥

𝑥

𝑥 𝑥 (𝑥

𝜋

)

( 𝑥 𝑥) √ 𝑥 √ 𝑥 𝑥

d √ 𝑥 ( 𝑥 ) 𝑥 𝑥 𝑥



83


b. Điều kiện:

( ) ( )


√

(

√

)

[ √ √ ( )]

√

[ ( )

√ ( )

Với phương trình ( ), ta có:

( ) ỏ ( )

Với phương trình ( ), ta có:

Đặ √ (

) [ √ √ ]


√

[

√

√

√

( ạ )


84

(

)

√

[

√

√

( )


[

√

√

( )


( ) ( ) √ √

( ) ( ) √ √

√ √

√ √

( ) √

[

√

[

(

)

[

( )


85


√ ( )

√ ( ) ( )( )

( ) √

( ) √

[

√

[

(

)

[

( )

Giải:


( ) ( )

( )

( )

[

√

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

| 𝑥 𝑥 𝑥| 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥

d 𝑥 𝑥

𝑥



86

[

√

√

( )

b. Ta thấy :

| | | | ( )| |

Và ( ). Nên phương trình đã cho viết thành

( )| | ( )

[ ( )

| | ( )

Với phương trình ( ) có nghiệm là

( )

Với phương trình ( ) chỉ thỏa mãn . Trong điều kiện này, phương trình ( )

tương đương với

[

| |

[

( )


( )( )( ) ( )

( )[ ( )( ) ]

( )[ ( )]


[

( )


( )( )

( )( )


87


[

( )

Giải:


( )

( )

[( ) ]

[( )( ) ]

( )

( )( )

[


( )


d ( 𝑥 𝑥) (𝑥

𝜋 )

𝑥

√ 𝑥 ( ể )


𝑥 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối A 2005)

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối B 2005)

𝑥 𝑥 𝑥 (Tuyển sinh khối D 2006)


88

( ) ( )

( )( )

[

(

)


[

( )


( )

[


[

√

( )

d. Điều kiện:

{

{

( ) ( )


( )( )

√

√


89

( )

( )

( )

[


[

( )



d (

)


( )

(

)

( ) ( )

d ( )


90


( )

d

( )


(

) (

) √

d ( )

√


5.2.11.


( )

( ) ( )( )

( )( )


91

[

( )


( ) ( )( )

( )( )

( )


( ) ( )( )

( )( )

[

( )

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑐 𝑥 𝑑 𝑥 𝑒 ( )

(𝑎 𝑥 𝑎 𝑥 𝑎 )(𝑎 𝑥 𝑎5 𝑥 𝑎 ) ( )

Qua các bài a, b và c thì ta thấy có cùng dạng phương trình là:

Nguyên gốc phương trình trên là xuất phát từ phương trình này:

Từ phương trình ( ) người ta khai triển ra và thêm bớt vào để đưa về phương trình

( ).

Cách giải thông thường là chúng ta sử dụng công thức 𝑥 𝑥 𝑥 và công

thức 𝑥 𝑥 hay 𝑥 𝑥 xem cái nào có thể đưa phương

trình ( ) phương trình ( ).


92

d. Điều kiện:

( ) ( )


( )

( )


( )


( )

( )


( )

5.2.12.


( )( )



93

[

( )

b. Điều kiện:

( ) ( )

Phương trình tương đương với :

( )( ) [ (

)]

( ) ( )( ) ( )

( ) ( )( )

( ) ( )( )

( )( )

( )( )


[

√

√

√

√

( )

c. Điều kiện:

{

( ) ( )

Phương trình tương đương với :

( ) ( )

( ) ( )


94

( )( )


[

√

√

( )

d. Điều kiện:

( ) ( )


( ) ( )

( )( ) ( )( )

( )( )( )

( )( )( )( )


[

√

√

( )

5.2.13.


( ) ( )( )

( )( )



95

[

( )


( ) ( )

[ ( )]

[ ( )]

( )


( )

c. Điều kiện:

( ) ( )


( )


[

( )


( ) ( )


96

( )( )( ) ( )

( )[( )( ) ]

( )( )


[

( )


( )

( )


[

( )


( )

[( ) ( )]

( )( )


[

( )


97

5.2.14.

a. Điều kiện:

{

( ) ( )


(

)

( )

( )


( )


√

(

)

√

(

) √

( )


[

( )


98


( ) ( )( )

( )( )


[

( )

d. Điều kiện:

( ) ( )


( )

( ) ( )

( )( )


[

( )


99


( ) ( )

( )

( )


[

( )


√

√

√ √ √


[

( )


100

b. PHƯƠNG TRÌNH CHỨA CĂN THỨC

- Ở dạng phương trình chứa căn thức này, chúng ta thường áp dụng các công thức

bên dưới. Sau khi giải đến phần so điều kiện thì chúng ta sẽ thử nghiệm trực tiếp.

Giải: Điều kiện:

{

( )


√

( ) ( ) √

( )( ) √

√

(

)

{ (

)

( ỏ ( ) )

√ √

√

√ √ √ {

√

√ √ √

√ √

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 √ 𝑥

Bài 1: Giải phương trình sau:


101

{

(

)

[

( )

( )


√

{

[

( ạ )

( )

( )

√ 𝑥 𝑥 𝑥


( 𝑥 𝜋

) √ 𝑥 𝑥


(ĐH Kinh Tế Quốc Dân 2000)


102


{ (

) ( )

(

) ( )

Ta giải phương trình ( ) :

[ (

)]

( ) ( )

[

( )

Kiểm tra điều kiện ( ), ta nhận nghiệm của phương trình là

[

( )

Giải: Điều kiện :


√( )( ) √( ) √

Với , ta được

( )

Với và thì

√ 𝑥 √ 𝑥 √ 𝑥 𝑥



103

√ √ √ √

√ √

√

( )

[

( ) ( )


[

( )


5.2.15. Giải phương trình sau:

√

√ √

√ √

d √ √ √


104


5.2.15.


√

[

{

[

( )

[

( )

b. Điều kiện :

( )


√ √

[√ √ ( )

( )

Với phương trình ( ) ta có

{

√ ( )

{

( ) √ ( ) ( )

Với phương trình ( ) ta có

( )



105

c. Điều kiện :

{

( ) ( )


√ √

{

√

{

√

{

{ √

{

√

[

{

√

[

√

√

√


106

[

( )


d.

Đặ √ (

) ( )


√

( ế ợ ( ))

[

Do đó,

(

)

[

( )


107

c. PHƯƠNG TRÌNH KHÔNG MẪU MỰC

- Các phương trình không mẫu mực là các phương trình không có một cách giải cụ

thể nào, thường là sử dụng các bất đẳng thức hoặc đạo hàm hàm số để đánh giá và

tìm ra nghiệm.

- Chúng thường sử dụng các bất đẳng thức sau:

{

Giải:


( ) ( )

Ta có:

{

( )

( )

( ) ( )

Dấu xảy ra khi và chỉ khi:

𝑥 𝑥

5 𝑥 5 𝑥



108

[

[

( )


5 5

( ) ( )

Ta có:

{

( )

( )

( ) ( )


[

[

( )


109

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 ( )

( ) 𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 ( 𝑎− 𝑥 ) 𝑥 ( 𝑏− 𝑥 )

{ 𝑥 𝑥

⇒ 𝑥 ( 𝑎− 𝑥 )

𝑥 𝑥

⇒ 𝑥 ( 𝑏− 𝑥 )

𝑥 ( 𝑎− 𝑥 ) 𝑥 ( 𝑏− 𝑥 )

[

𝑥 𝑥

𝑥

𝑏− 𝑥

𝑎− 𝑥

𝑥

𝑎− 𝑥

𝑏− 𝑥

{ 𝑎 𝑥 𝑥 𝑏 𝑥 𝑥

𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝑥 𝑥

Qua 2 bài trên chúng ta thấy rằng với 𝑎 𝑏 không đồng thời bằng 2, dạng phương trình:

Chúng ta thường giải như sau:

Khi đó, chúng ta sử dụng các đánh giá:

Đến đây, ta xét dấu xảy ra khi và chỉ khi:

Ngoài ra, chúng ta cũng có thể làm như sau :

Đến đây, chúng ta cũng xét dấu xảy ra đối với phương trình ( ).


110

Giải:

a. Điều kiện:

( ) ( )


√ √

{ √

√

{

√

√

{

[

( )

( )


𝑥 𝑥 √ 𝑥 √ 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

5 𝑥 7 𝑥

( 𝑥 5 𝑥) 𝑥 𝑥 𝑥



111

b. Điều kiện:

(

)

( )


( )

( ) ( )

Ta có:

{

⇒ ( )

⇒ ( )

( ) ( )

Dấu xảy ra khi và chỉ khi

[

( )



5 7

( ) ( )

( )( )


112

[ ( )

( )

Với phương trình ( ) ta có nghiệm

( )

Với phương trình ( ), ta thấy

{

Do đó,

[

( )


[

( )

Giải:


( ) √

( ) √

{

𝑥 𝑥 √ 𝑥

( 𝑥 𝑥) 𝑥

√ 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥



113

{

( )

( )


Ta có :

{ (d )

(d {

)

Suy ra


{

( )


( )

c. Điều kiện :

( )

Phương trình đã cho có thể viết lại thành

√

(

)

(√

)

(

)

√ √

[√ ( )

√ ( )

Với phương trình ( ), ta có :


114

√

[ (

√

) ( )

( √

)

( )

Với phương trình ( ), ta có :

√

Mà với mọi , ta đều có

{√

Do đó,

√

( )

Kết hợp với ( ), ta nhận nghiệm của phương trình là

[ ( √

)

( )

Giải:

a. Ta biến đổi phương trình trở thành

(

) (

)

Ta thấy :

{ (

)

(

)

(

) (

)

𝑥 √ 𝑥 √ 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

𝑥 √ 𝑥 √ 𝑥 𝑥



115


{ (

)

(

)

{

( )

( )


( )

b. Ta biến đổi phương trình trở thành

Ta thấy :

{


{

( )

( )


( )


116


( ) √ √

Áp dụng bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có

√ √

Mặt khác :

√ √ √ √ √

Do đó, phương trình trở thành

{ ( )

( )

( )

Phương trình ( ) cho nghiệm

( )

Phương trình ( ) cho nghiệm

( )

Suy ra

( ) ( )

Khi đó,

( )

Suy ra

( )

( )

Nghiệm này chỉ thỏa mãn phương trình ( ) nếu chẵn. Do đó, nghiệm của phương trình

( )

𝑥 𝑥

𝑦𝑥

𝑦𝑥

𝑥 𝑦 𝑥 𝑦 (𝑥 𝑦)

𝑥 𝑦 (𝑥 𝑦)

d ( 𝑥

𝑥)

( 𝑥

𝑥)

𝑦



117

Giải:

a. Điều kiện :

{

( )

Ta có :

{

( )

Vậy phương trình chỉ thỏa khi và chỉ khi

{

|

|

( )


b. Điều kiện :

{

( )

Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có :

Suy ra

( )

Lại theo bất đẳng thức Cauchy, ta được :

Nên . Mặt khác, ta thấy

( )

Do đó, phương trình chỉ thỏa khi và chỉ khi

{

( )

( )

( ) ( )

Từ ( ) và ( ) ta có

Kết hợp với ( ) ta được

{

( ) {

( )

Thử lại với ( ), ta nhận nghiệm trên là nghiệm của phương trình.


118

c. Điều kiện :

{

( ) ( )

Ta có :

( )

( ) ( )

Ta thấy :

( ) ( )

( ) ( )

Nên

( ) ( ) ( )

Vậy phương trình chỉ thỏa khi và chỉ khi

{

( )

( )

√

[ {

{

( )


d. Điều kiện :

( )

Ta có :

( ) (

) (

) (

)

(

) ( )

Mặt khác,

Do đó, phương trình chỉ thỏa khi và chỉ khi

{

{

( )



119

Giải:

a. Điều kiện:

( )

Ta đặt :

{

Phương trình đưa về dạng

( )

Mà ta có :

( )

Do đó,

( ) ( )

( ) ( )⏟

Thay vào ( ), ta được :

( )


b. Nhận xét không là nghiệm của phương trình vì nếu thì

phương trình không thỏa mãn. Tương tự, không là nghiệm của phương trình.

( 𝑥

𝑥)

𝑥

975 𝑥 975 𝑥

7 𝑥

7 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥


(Đề nghị Olympic 30-4, 2006)




120

ả ố ( ) 975

7 ( ) ( )

( ) 97

ớ ( ) ( )

Nên hàm số tăng trên mỗi khoảng xác định. Ngoài ra hàm số này với ( ) sẽ chỉ

nhận giá trị âm và với ( ) chỉ nhận giá trị dương. Cho nên mỗi giá trị ( ) trên

khoảng này không thể ứng với giá trị của ( ) trên khoảng kia.

Cho nên phương trình ( ) ( ) tương đương với ( ).

G ả ( ) ượ ệ

( )

c.

Nếu ( )

Do đó, phương trình không có nghiệm .

Nếu ( ). Ta nhân 2 vế phương trình cho , ta được

( )

[

(

)

[

( )

[

( )


121

Giải:

a. Đặt | | . Ta có : √

Lại đặt √

. Ta có hệ

Trừ 2 phương trình theo từng về, ta được

( )

( ) ( )⏟

Từ đó suy ra

Vậy

( )


9 9 ( )

9 ( ) 9 ( )

( 𝑥 𝑥 ) 𝑥

9𝑥 𝑥 9𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 √ 𝑥 2008

( 𝑥 ) √ 𝑥 𝑥 2008

𝑥 𝑥

d 𝑥 ( 𝑥 𝜋

) (𝑥

𝜋

) 𝑥 ( 𝑥

𝜋

)







122

Xét hàm số

( )

( )

Do đó, ( ) đồng biến. Vậy ta suy ra

( )


√ 2008

( ) √( ) 2008

Xét hàm số

( ) √ 2008

( ) √ 2008

√( ) 72008

Do đó, ( ) đồng biến. Khi đó, phương trình tương đương với

[

( )

d. Ta có:

( ) ( )

( )( )

Suy ra

( ) ( ) ( )

Đặ


(

) (

) (

)

Do đó, phương trình đã cho trở thành

( )


123

Giải:

a. Ta xét các trường hợp :

- thì . Suy ra

√ 2

√ 2

√ 2

√ 2

√

√

Mặt khác :

( √

)

Do đó, phương trình vô nghiệm.

- , chứng minh tương tự, ta được :

√ 2

√ 2

√

( √

)

Do đó, phương trình vô nghiệm.

- , ta thấy họ nghiệm thỏa mãn phương trình đã cho.

Vậy phương trình có nghiệm

( )

√ 2 𝑥

√ 2𝑥

√ 𝑥

( √

)

𝑥

( 𝑥

𝑥)

𝑛

𝑛 𝑥 𝑛 𝑥 𝑛 ℕ 𝑛

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥



124

b. Điều kiện :

( )

- , phương trình đã cho trở thành

(

)

Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có :


( )

- , theo bất đẳng thức Cauchy, ta có :

|

|

(| |

| |)

Mặt khác :

{| |

| | | | | |

Nên

| | | | | | |

|


{

| |

| |

| |

| |

{

[

( )

| |

| |

Ta thấy hệ trên vô nghiệm. Do đó, kết hợp với ( ), ta có nghiệm của phương trình :

( )


125

c. Ta có :

√ (

)

Do đó, phương trình luôn xác định. Khi đó, ta đưa phương trình trở thành

( ) ( )

Ta đặt


Ta xét hàm số :

( )

( )

Do đó, hàm số đồng biến trên ( ). Khi đó,

( ) ( )

( )( )

[

[

( )

Giải:

a. Theo bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có :

√( )( ) √

√

(

)


𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥



126

{

{

Ta thấy, hệ này vô nghiệm. Do đó, phương trình vô nghiệm.

b. Điều kiện :

{

( )

Ta có :

( )

Theo bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có :


{

( )

Ta thấy, hệ trên vô nghiệm. Do đó, phương trình vô nghiệm.

c. Điều kiện :

( )


Ta đặt thì . Khi đó,

(

)

( )

Ta xét hàm số :

( ) (

)

( ) (

)

Do đó, hàm số đồng biến trên . Mà ta thấy ( ) nên là nghiệm duy nhất

của phương trình ( ).

Với thì


127

[

( )

Kết hợp với ( ), nghiệm của phương trình là :

( )



5 5

d √ ( )

√ ( 7 )


√ √

√ ( )

d


128


5.2.17.

a. Điều kiện:

Khi đó, phương trình tương đương:

√ √

√

( ) √ ( )

Lại có:

{ √ ( )

Khi đó,

( ) { √ ( )

( )

b. Điều kiện:

Áp dụng bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có:

( √ )

( )

√

Lại có:

( )


129


√

{

{

( )

( )


( )


( )

( )

Ta có:

{


{

( )


( )


130

d. Điều kiện:

( )

Khi đó, phương trình tương đương với:

( )

[

Vậy phương trình vô nghiệm.


( )

Ta có:


( )


( )


131

d. PHƯƠNG TRÌNH CÓ CHỨA THAM SỐ

- Ở những phương trình này, chúng ta có một số phương pháp thông dụng thường

gặp như sau :

Phương pháp lượng giác :

Phương trình có dạng ( ) ( ) ( ) có

nghiệm khi và chỉ khi | | .

Phương trình có dạng ( ) ( ) ( ) có

nghiệm khi và chỉ khi .

Chú ý : Nếu miền giá trị của ( ) không phải thì điều kiện trên chỉ là

điều kiện cần.

Phương pháp đại số : Cho phương trình lượng giác ( ) có chứa tham số, sơ

đồ giải và biện luận có thể theo các thứ tự sau :

Biến đổi ( ) thành phương trình ( ) có thể đặt ẩn phụ, ở đây có thể

xuất hiện điều kiện ( ). Nghiệm của phương trình ( ) cũng là nghiệm

của phương trình ( ) với điều kiện ( ).

Xét phương trình ( ), đặt ẩn phụ để trở thành phương trình đại số ( )

kèm điều kiện của ẩn phụ là ( ).

Nếu điều kiện ( ) có thể biến đổi thành điều kiện ( ) tương đương

trong ẩn phụ thì ta kết luận : Điều kiện cần và đủ để ( ) có nghiệm là

( ) ( ) ( ) có nghiệm.

Trong trường hợp ( ) không thể biến đổi thành điều kiện mới trong ẩn

phụ, ta phải kiểm tra trực tiếp nghiệm của ( ) khi cần phải đối chiếu

điều kiện ( ).

Bài toán sẽ ít phức tạp hơn nếu ta có không có điều kiện ( ), nghĩa là

( ) tương đương ( ).

Phương pháp dùng miền giá trị :

Phương pháp này chỉ dùng được sau khi biến đổi phương trình lượng

giác thành phương trình đại số chỉ có bậc nhất hoặc bậc hai. Bằng

phương pháp đạo hàm hay phương pháp bất đẳng thức, ta không cần vẽ

đồ thị hàm số mà chỉ cần miền giá trị khi cần tìm điều kiện để phương

trình có nghiệm.

- Nhắc lại công thức so sánh nghiệm : Cho phương trình bậc hai ,

với , kí hiệu là ( ), có hai nghiệm và hai số . Ta có

khi và chỉ khi

( )


132

khi và chỉ khi

{

( )

khi và chỉ khi

{

( )

khi và chỉ khi

{ ( )

( )

khi và chỉ khi

{ ( )

( )

khi và chỉ khi

{ ( )

( )

khi và chỉ khi

{

( )

( )

(𝑚 ) 𝑥 ( 𝑚)

𝑚 𝑥 ( 𝑚 ) 𝑥

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑚

Bài 1: Định m để phương trình sau có nghiệm:


133

Giải:

a. Ta xét 2 trường hợp

Khi thì ( ).

Khi thì

Phương trình có nghiệm khi và chỉ khi

b. Đưa phương trình về dạng

( )

Khi thì ( )

Khi thì

Phương trình có nghiệm khi và chỉ khi

[

c. Ta biến đổi phương trình trở thành

Khi đó, để phương trình có nghiệm thì

( )

√

√


134

Giải: Ta biến đổi phương trình trở thành

( ) [

( )

a.

ở

( ) [

( ạ )

( )

b.

(

) [ )

Khi đó,

( ) [

[ ) ( ạ )

Ta có :

[ ) [ )

G ả ươ 𝑚

𝑚 ể ươ ệ ả (𝜋

𝜋

)

Bài 2: Cho phương trình 𝑥 ( 𝑚 ) 𝑥 𝑚


135


( ) ( )


( ) ( )

( )[ ( ) ]

[

( )

( )

a.

( )


b.

(

) ( )

Ta có:

( 𝑎) 𝑥

𝑥 𝑎

G ả 𝑎

𝑎 ể ề ơ ộ ệ ( 𝜋

)

Bài 3: Cho phương trình sau:


136

( ) [

( )

Khi đó, yêu cầu bài toán tương đương với

{

{

Giải: Phương trình đưa về dạng

a.

Khi , phương trình trở thành

[

( ạ )

( )

b.

[

] [ ]

Đặt ( )


𝑥 𝑥 𝑥 𝑚

G ả 𝑚

𝑚 ể ệ ệ [ 𝜋

]

Bài 4: Cho phương trình


137

{

( )

( )

Giải: Không mất tính tổng quát, ta chỉ cần xét nghiệm trên [ ]

Điều kiện:

[

]

Ta có :

{ ( ) √ √ ( )

Đặt .

ớ [

] [

√

√ ]

Mặt khác, ta lại có : . Do đó,

( ) √

Xét hàm số

( ) √ [√

√ ]

( )

√

√ −

√

( )

( ) √

√

√ 𝑥 √ 𝑥 𝑚

Bài 5: Tìm 𝑚 để phương trình sau có nghiệm



138

Từ bảng biến thiên, ta kết luận rằng phương trình có nghiệm khi và chỉ khi

{√ √

√√ √√


( )

( )

[ ( )

( )

Với phương trình ( ), ta có nghiệm

( )

(

)

Với phương trình ( ), ta đặt | | . Khi đó :

( ) ( )

Do phương trình ( ) có 2 nghiệm phân biệt với mọi , nên ta cần xác định để phương

( ) (

) {

}

Khi đó, phương trình ( ) có 2 nghiệm thỏa điều kiện

𝑥 𝑥 𝑚 𝑥

( 𝜋

𝜋)

Bài 6: Xác định 𝑚 để phương trình

(ĐH Y Dược Tp.HCM 1999)


139

{

( )

( )

( )

{


( ) ( ) ( )

( )[ ( ) ]

[ ( )

( ) ( )


( )

Với phương trình ( ), ta đặt | | √ . Khi đó, phương trình ( ) trở

thành

( )

a. Khi thì

( ) [

( )

(

)

√

[

( )

Vậy phương trình có nghiệm

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑚( 𝑥 𝑥)

G 𝑚

𝑚 ể ấ [ 𝜋

]

Bài 7: Cho phương trình tham số 𝑚

(ĐH Sư Phạm Tp.HCM 2001)


140

[

( )

b. Ta có :

√ (

) [ ]

Do đó, ta cần xác định để phương trình ( ) có nghiệm [ ]. Xét hàm số :

( ) [ ]

( )

Hàm số đồng biến trên [ ]. Ta có :

{ ( )

( )



{

( )


Khi đó, ta đặt [ ]. Ta đưa phương trình về dạng

( )

( )

𝑚

𝑥 𝑥 𝑚

𝑥

Bài 8: Giải và biện luận phương trình theo tham số 𝑚


141

Tuy nhiên, do điều kiện ( ) ta được

( ] {

}

Do đó, để phương trình đã cho có nghiệm thì

{

{| |

| | √

Ta thấy, từ phương trình ( ), ta có thể suy ra nghiệm của phương trình là

( )

Giải: Ta có :

Nên ta có điều kiện của bài toán là

{

( )


( )

Đặt | | , phương trình ( ) trở thành

( ) ( )

Ta thấy, không là nghiệm của phương trình ( ) nên

𝑚 𝑥

𝑥

𝑚 𝑥

( 𝑥 𝑥) 𝑥

Bài 9: Định 𝑚 để phương trình sau có nghiệm


142

Tuy nhiên, do điều kiện ( ) ta được

{

}

Khi đó, điều kiện cần và đủ để phương trình có nghiệm là

{

{

Do đó, ta tìm được giá trị của thỏa yêu cầu bài toán là

(

) {

}


{

( )


( )( ) ( )( )

( ) ( )

( ) ( )( )

( )[ ( ) ( )]

𝑚 𝑥

𝑚 𝑥 𝑚 𝑥

𝑚 𝑥

Bài 10: Cho phương trình chứa tham số 𝑚

Khi 𝑚 phương trình có bao nhiêu nghiệm nằm trong đoạn [ 𝜋 𝜋]

(ĐH Cần Thơ 1998)


143

[

( )

(

)

√ ( )


( )

Với phương trình ( ), phương trình có nghiệm khi và chỉ khi

√ | | | | √

Do đó, phương trình ( ) vô nghiệm. Mặt khác, ta thấy nghiệm của phương trình ( ) thỏa

mãn điều kiện ( ) khi , ta xét :

{ }

Như vậy, phương trình đã cho có 5 nghiệm nằm trong đoạn [ ].


( )


( )

Đặt | | . Khi đó, phương trình trở thành

𝑥 𝑥 𝑚( 𝑥 𝑥)


Xác định 𝑚 để phương trình vô nghiệm.

(ĐH Giao Thông Vận Tải 1995)


144

Xét hàm số

( )

| |

( )

( ] [ )

( )

( )

Dựa vào bảng biến thiên, giá trị của thỏa yêu cầu bài toán là :

Giải:


( )

[

[

( )

b. Phương trình ( ) tương đương với

( | |)

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 ( )

𝑥 𝑚 𝑥 ( |𝑚|) 𝑥 ( )

Bài 12:

a. Giải phương trình :

b. Tìm tất cả các giá trị của 𝑚 để phương trình ( ) tương đương với phương trình

(ĐH Thái Nguyên 2000)


145

[ ( | |) ]

[

( | |) ( )

- Điều kiện cần :

Phương trình ( ) và ( ) tương đương thì phương trình ( ) phải được thỏa bởi phương

trình

Điều này tương đương với

( | |)

| |

- Điều kiện đủ :

Với thì

( ) [

( )

[

Như vậy, phương trình ( ) và ( ) tương đương với nhau khi và chỉ khi

{

[

|

|

[


146

Giải: Phương trình ( ) tương đương với

( )

Phương trình ( ) tương đương với

( )

( )

[

Với thì phương trình ( ) và ( ) tương đương với nhau.

Với thì phương trình ( ) tương đương

[

Do đó, phương trình ( ) và ( ) tương đương khi và chỉ khi

{

[

|

|

{

[

Từ các giá trị trên, ta có giá trị thỏa yêu cầu bài toán là

𝑥 ( 𝜋 𝑥) ( )

𝑚 𝑥 ( 𝑚) (𝜋

𝑥) ( )

Bài 13: Xác định 𝑚 để hai phương trình sau tương đương


147


( )( )

( )

( )

Với thì ( ) trở thành

[

( )

( )

Bất phương trình tương đương với

[ √ ( )

√ ( )

Họ nghiệm vừa tìm được thỏa mãn ( ) khi

{ √

Họ nghiệm vừa tìm được thỏa mãn ( ) khi

5 𝑥 𝑥 5 𝑥 𝑥 𝑥 𝑚

ằ 𝑥 𝜋


Tìm tất cả các nghiệm của phương trình thỏa mãn bất phương trình 𝑥 𝑥


148

{

√

Do đó, ta có được nghiệm của phương trình thỏa yêu cầu bài toán là


5.2.18. Cho phương trình:

( )

G ả ươ

ể ươ ệ

5.2.19. Cho 2 phương trình sau:

( )( )

Tìm để 2 phương trình tương đương.


5.2.20. Cho phương trình sau:

( ) ( )

a. Giải phương trình khi .

b. Tìm để phương trình có nghiệm.

5.2.21. Cho phương trình sau:

( )

Tìm để phương trình có nghiệm.


149

5.2.22. Tìm để hai phương trình sau tương đương

7 ( ) ( )

( )


5.2.23. Tìm tất cả các giá trị để phương trình có đúng 2 nghiệm

ệ [

]



5.2.18. Điều kiện:

( )

Phương trình trở thành

( )

a.

( ) ở

Ta đặt

{



150

( )

( )

( ) ( )

b. Yêu cầu bài toán tương đương với

( ) ( ) ( )

( )

5.2.19. Ta đặt

{ ( )

( )( ) ( )

Ta có:

( )

[

Lại có:

( ) ( ) ( )

( ) ( )

[ ( ) ]


151

(

) ( )

[

Yêu cầu bài toán tương đương với

[

[

5.2.20. Khi ta có:

( )

Vậy khi thì không là nghiệm của phương trình. Khi ấy, ta chia 2 vế

phương trình cho .


( ) ( )

a. Khi thì ta có

( ) ( )

b. Phương trình có nghiệm khi và chỉ khi

[

[


152

5.2.21.

Đặ √ (

) [ √ √ ]

Phương trình trở thành

Đặt ( ) với [ √ √ ]

Suy ra ( ) với [ √ √ ]

Nên ( ) đồng biến trên khoảng [ √ √ ]

Khi đó tập giá trị của ( ) là [ √ √ ] [ √ √ ]

Vậy phương trình có nghiệm khi và chỉ khi ( ) có nghiệm [ √ √ ]

[ √ √ ]

5.2.22. Ta đặt

{ 7 ( ) ( ) ( )

( ) ( )

Phương trình ( ) luôn có nghiệm là ( )

Vậy phương trình ( ) tương đương với phương trình ( ) thì điều kiện cần là phương

trình ( ) phải có nghiệm ( )

Khi đó:

( ) ( ) ( ) ( )

[

Khi thay vào 2 phương trình và giải ra 2 tập nghiệm không trùng nhau nên loại

.

Khi và thay vào 2 phương trình và giải ra 2 tập nghiệm trùng nhau nên

nhận .


153

Vậy [

thỏa yêu cầu bài toán.

5.2.23. Chứng minh được là một nghiệm của phương trình.

ớ (

]

(

)

(

]

ố ( ) (

)

ả (

]

ứ ượ ( ) ị ế (

]

( )

(

)

(

)

Thế nên điều kiện cần và đủ để thỏa yêu cầu bài toán là ( ) có đúng một nghiệm

(

]

Chương 6 : Hệ phương trình lượng giác

154

CHƯƠNG 6

HỆ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC I. TÓM TẮT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP

{𝑓(𝑥) 𝛼 𝑎𝑦

𝑔(𝑥) 𝛼 𝑎𝑦 ặ {

𝑓(𝑦) 𝛼 𝑏𝑥

𝑔(𝑦) 𝛼 𝑏𝑥

1. PHƯƠNG PHÁP THẾ

- Phương pháp thế là một phương pháp cơ bản trong việc giải hệ phương trình

lượng giác. Thông thường, ta có ba cách sử dụng ở phương pháp này : thế trực

tiếp, biến đổi rồi thế sau, giải tìm nghiệm của một phương trình rồi thế vào

phương trình còn lại.

2. PHƯƠNG PHÁP CỘNG ĐẠI SỐ

- Trong phương pháp này ta sẽ có một số loại cơ bản cần nắm :

i. Loại 1 : { 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑎 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑏

ii. Loại 2 : { 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑎

𝑚 𝛼𝑥 𝑛 𝛽𝑥

iii. Loại 3 : { 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑎𝑚 𝛼𝑥 𝑛 𝛽𝑥

iv. Loại 4 : { 𝛼 𝑥 𝛽𝑥 𝑎 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑏

v. Loại 5 : { 𝛼𝑥 𝛽𝑥 𝑎 𝛽𝑥 𝛼𝑥 𝑏

- Ở những loại này ta thường có ba bước giải : đổi 𝛼𝑥 𝛽𝑥 thành

𝛼𝑥 𝛽𝑥; cộng và trừ hai phương trình của hệ để được một hệ phương

trình mới cơ bản hơn; giải hệ vừa có để tìm nghiệm.

3. PHƯƠNG PHÁP KHỬ SAU KHI BÌNH PHƯƠNG

- Có hai dạng đặc trưng trong phương pháp này :

- Phương pháp này cũng thường gồm ba bước giải : bình phương hai vế hai

phương trình của hệ; cộng lại thì được một phương trình một ẩn số; giải

phương trình vừa tìm được rồi thế nghiệm vào hai phương trình ban đầu để

kiểm tra.

4. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHÁC

- Ngoài ra, ta còn có nhiều phương pháp khác, chẳng hạn như : đặt ẩn phụ; sử

dụng bất đẳng thức cổ điển, dùng đạo hàm…


155

II. CÁC BÀI TẬP MINH HỌA

Giải: Ta có

( ) {

{

{

( )

{

( )

Giải: Ta có

( ) {

[ ( ) ( )]

√

( ) { 𝑥 𝑦

𝑥 𝑦 𝜋

Bài 1: Giải hệ phương trình sau:

( ){

𝑥 𝑦 𝜋

𝑥 𝑦 √

Bài 2: Giải hệ phương trình sau :


156

{

( )

√

{

( )

{

( )

Giải: Ta có

( ) {

√

{ (

) (

)

(

) (

)

{

(

) (

)

(

)

(

)

{

(

) (

)

( )

( ) 𝑥 𝑦 √

𝑥 𝑦 √




157

{

( )


Ta có:

( ) {

( ) ( )

{ ( ) ( )

{ ( )

( )

{

( )

{

( )

( )

( )

( ) { 𝑥 𝑦

𝑥 𝑦


{ 𝑥 𝑥 𝑦 ( )

𝑦 𝑦 𝑥 ( )


(ĐH Ngoại Ngữ Tin Học Tp.HCM 1997)


158

Giải: Lấy ( ) ( ) theo từng vế, ta có :

( )

Thế ( ) vào ( ), ta được

( )

Với thì , khi đó

{

( )

Giải:

( ) { ( )

( )

Lấy ( ) ( ) theo từng vế, ta có :

( )

( )

- Nếu thì

( ) √

( )

Vậy nghiệm của hệ là :

{

( )

( ) √ 𝑥 𝑦

√ 𝑥 𝑦


(ĐH Sư Phạm Vinh 1997)


159

- Nếu thì

( )

{

√

√

( )

Vậy nghiệm của hệ là :

{

( )

( )

Giải:

( ) { ( )

( )

Lấy ( ) ( ) theo từng vế, ta có :

[

( ạ )

( )

Khi đó,

( )

( )

Thử lại, ta nhận nghiệm của hệ là :

( )

( ) { 𝑥 𝑦 𝑦 𝑥



160


( )

Ta có :

( ) {

( )

{ ( ) ( )

( )

Suy ra

(

)

[

[

[

[

( )

Ứng với và điều kiện bài toán, ta có nghiệm của hệ là :

{ ( )

{

( )

( )

( ) { 𝑥 𝑦 𝑥

𝑦 (𝑥 𝑦) 𝑥



161


{

( )

Ta có :

( ) {

{

{ ( )

( )

{

( )

[ ( )

( )

( )

( ) { 𝜋𝑥 𝜋𝑦

𝜋𝑥 𝜋𝑦 𝑥 𝑦



162

[ {

{

( )

Với thì . Do đó, kết hợp với điều kiện bài toán, nghiệm của hệ là

{

{

( )

Giải: Ta đặt

{ √ (

)

√ (

) [ √ √ ] ( )

Khi đó, hệ phương trình tương đương với

{

( )

( )

{

(

)

{ 𝑥 𝑥

𝑦 𝑦

𝑥

𝑦



163

{

{

√

√

( )

{

(

)

√

√

(

)

√

√

{

[

[

( )


{

( ) ( )

Ở phương trình ( ) ta có :

Do đó, ta sẽ khảo sát hàm số

( )

{ 𝑥 𝑦 𝑥 𝑦 ( )

𝑥 𝑦 ( )



164

( )

Vậy hàm số nghịch biến. Do đó,

Thay vào ( ) ta được :

( )

[

[

( )

Từ đó, kết hợp với điều kiện ( ), ta nhận được nghiệm của hệ là :

{

{

{

( )

Giải: Điều kiện

{

( ) ( )

Ta có :

{| | | | | |

(

)

{ 𝑥 𝑥 (𝑦

𝜋

) ( )

𝑦 𝑦 (𝑥 𝜋

) ( )



165

Nên ( ) tương đương với

( )

(

) ( )

(

)

Giải ( ) :

(

)

{

( )

Nghiệm trên thỏa điều kiện của hệ, ta thế vào ( ):

(

) (

)

(

)

Do đó, nghiệm trên không là nghiệm của hệ.

Giải ( ) :

(

)

{

( )

Nghiệm trên thỏa điều kiện của hệ, ta thế vào ( ):

(

) (

)

(

) (

)

ế ẵ

ế

Do đó, kết hợp với điều kiện ( ), ta nhận được nghiệm của hệ là


166

{

( )

( )

Giải:

( ) {

| | | |

( ) {

| | | | ặ ( ) {

| | | |

Giải ( ) :

{ | | | |

( )

Vì | | | | | | | | nên . Suy ra

{

| | | |

Do đó, nghiệm của hệ là :

( ) {(

) (

)}

Giải ( ) :

{

| | | | ( )

[{| | | |

( )

{

| | | | ( )

( ) { 𝑥 𝑦 (𝑥 𝑦)

|𝑥| |𝑦|



167

Đánh giá tương tự như trên, ta có nghiệm của hệ là :

( ) {( ) ( ) ( ) ( )}

Giải: Vì hàm số có chu kỳ tuần hoàn và ta thấy đều không là nghiệm của

hệ nên ta xét hệ trên ( ).

Đặt ̅̅ ̅̅ ̅. Khi đó ( ) và hệ tương đương với

{

√

( )

√

( )

√

( )

√

( )

Cộng theo vế các phương trình của hệ, ta được

√

∑

∑

∑( √

)

ế

ì ở ươ ì ( ) đượ

√

ì à ù dấ ( ) ê

{

√ 𝑥 𝜋𝑥

√ 𝑥 𝜋𝑥

√ 𝑥 𝜋𝑥

√ 𝑥 𝜋𝑥



168

ươ ự ậ đượ

( )

Mặt khác, ta xét hàm số :

( ) √

( ) √

Do đó, hàm số nghịch biến. Kết hợp với ( ), suy ra :

∑( √

)

( )

ươ ự ớ ườ ợ

đượ

{

∑( √

)

( )

ỏ ệ ươ ậ

ệ

Khi đó,

Giải: Ta có :

( )

[ ( ) ( )] ( )

{ 𝑥 𝑦 (𝑥 𝑦)

( )

𝑥 𝑦 𝑧 ( )



169

[ ( )

( )]

( )

[ ( )

( )]

( )

{ ( )

( )

( )

{ ( )

( )

{ ( )

( )

[ {

{

[ {

{

( )

[

{

( )

( )

{

( )

( )

[

{

( )

( )

{

( )

( )

( )

( ) { 𝑥 𝑥 𝑦

𝑥 𝑦

𝑥 𝑦

𝑥 𝑦 𝑦



170

Giải:

( ) {

( )

( )

Lấy ( ) ( ) theo từng vế, ta được

( ) (

)

{ ( )

( )

Giải ( ) :

[

( )

Với , ta thay vào ( ) :

( )

(

)

[

( )

[

( )

Do đó, ta có :

( ) {

( ) {

( )

( )

Lần lượt thay ( ) ( ) vào ( ) ta nhận ( ) là nghiệm của hệ.


171

Với thay vào ( ), ta được :

( )

(

)

[

( )

Do đó, ta có :

( ) {

( )

( ) {

Lần lượt thay ( ) ( ) vào ( ) ta nhận ( ) là nghiệm của hệ.


6.1.1. Giải các hệ phương trình sau

{

√

√

{

{


172

d {

√


{

√

{

{

√

d

{

√

[ ]

[

]


{

{ ( ) ( )

{ (

)

(

)


173

d

{

−

√ ( )

(

)

6.1.4. Cho {

ừ ộ

Giải hệ phương trình sau :

{


6.1.1. Nghiệm của hệ phương trình là:

{

( )

{

( )

{

( )

d {

{

( )


174


{

( )

( )

{

( )

{

{

( )

d ệ


{

{

( )

( )

{

( )

( )

( )

{

( )

d √ √


{

( )

( )

( )

Chương 7 : Bất phương trình lượng giác

175

CHƯƠNG 7


I. TÓM TẮT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP

- Để giải một bất phương trình lượng giác, ta thường dùng hai phương pháp sau :

1. Phương pháp 1 : Đưa bất phương trình về các dạng cơ bản như :

Thông thường ta dùng đường tròn lượng giác

để tìm các họ nghiệm tương ứng.

2. Phương pháp 2 : Viết bất phương trình về tích hoặc thương các hàm số lượng

giác dạng cơ bản. Xét dấu các thừa số từ đó chọn nghiệm thích hợp.

𝑥 𝑘 𝜋 (𝑘 )

𝑎 𝑘 𝜋 𝑥 𝑎 𝑘 𝜋 (𝑘 )

𝑥 𝜋

𝑘 𝜋 (𝑘 )

𝑎 𝑘 𝜋 𝑥 𝑎 𝑘 𝜋 (𝑘 )

CÁC BẤT PHƯƠNG TRÌNH CẦN NẮM

- 𝑥 𝑎

Nếu 𝑎 , bất phương trình vô nghiệm.

Nếu 𝑎 , bất phương trình có nghiệm là :


Nếu 𝑎 , bất phương trình có vô số nghiệm.

- 𝑥 𝑎

Nếu 𝑎 , bất phương trình vô nghiệm.



Nếu 𝑎 , bất phương trình có vô số nghiệm.


176

II. CÁC BÀI TẬP MINH HỌA

Giải: Bất phương trình tương đương với

( )( )

( )

( )

( )

Giải: Ta đặt : [ ]


( ) | |

| |

𝑎 𝑘𝜋 𝑥 𝜋

𝑘𝜋 (𝑘 )

𝑘𝜋 𝑎 𝑎 𝑘𝜋 (𝑘 )

- 𝑥 𝑎 có nghiệm là :

- 𝑥 𝑎 có nghiệm là :

𝑥 𝑥

𝑥 𝑥

Bài 1: Giải bất phương trình sau :

𝑥 | 𝑥 |



177

[ {

{

[

{

[

{

[

[

[

[

( )


{

( ) ( )

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 √



178


√

( ) √

( ) √

√

( )

( ) ỏ ( )


( ) ( )


√

(

) √

(

) √

(

) √

√

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 √



179

( ) ỏ ( )


[

( ) ( )


( ) ( )( )

( ) [ (

)]

(

)

√

( )

Kết hợp với ( ) ta có nghiệm của bất phương trình là

{

( )

𝑥 𝑥

𝑥



180


( ) ( )


( ) √

√

√

( )

Kết hợp với ( ) ta có nghiệm của bất phương trình là

( )

Giải: Bất phương trình ( ) tương đương với

√

( )

√

√ √

𝑥 𝑥 √

𝑥


√ 𝑥

𝑥 √ ( )

Bài 7: Tìm nghiệm của bất phương trình

Thỏa mãn bất phương trình (𝑥 𝑥 ) ( )


181

(

)

√

( )

Bất phương trình ( ) tương đương với

Do đó, nghiệm của bất phương trình đã cho là


( ) ( )

Đặt . Khi đó, bất phương trình tương đương với

[

Với thì

( )

Với thì

( )

So với điều kiện ( ), ta nhận 2 nghiệm trên là nghiệm của bất phương trình.

𝑥 𝑥 𝑥



182

Giải: Bất phương trình tương đương với

( )[ ( ) ]

Đặt ( ) ( )[ ( ) ]

Do hàm số tuần hoàn có chu kỳ nên ta chỉ cần xét dấu của ( ) trên [ ].

Ta có :

( ) [ ( )

( ) ( )

Với ( ) :

√ (

) [

Với ( ), ta đặt | | √ :

[

( ạ )

Suy ra

(

)

√ [

Lập bảng xét dấu của ( ) trên [ ] ta thấy

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 𝑥 ( 𝑥 𝑥)


(ĐH Kinh Tế Tp.HCM 1997)


183

0

7

( ) 0 0 0 0 0

Như vậy, ta có trong 1 chu kỳ nghiệm của bất phương trình là

[

Do đó, nghiệm của bất phương trình là

[

( )

Giải: Đặt ( )

Do hàm số tuần hoàn có chu kỳ nên ta chỉ cần xét dấu của ( ) trên [ ].

Ta có, bất phương trình tương đương với

{

Lập bảng xét dấu trên [ ] ta thấy

𝑥 𝑥 𝑥 𝑥



184

0

5

5

7

5

9

5

0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0

Suy ra nghiệm của bất phương trình là

[

( )


( )


√

−√

Đặt , ta đưa bất phương trình trở thành

√

−√

Ta xét hàm số

( ) √

√ 𝑥 𝑥 𝑥

𝑥 𝑥 −√ 𝑥



185

( ) [

√

√

( ) ]

Do đó, ( ) đồng biến trên [ )

Ta xét thêm hàm số

( ) −√

( ) −√

√

Do đó, ( ) nghịch biến trên [ )

Suy ra với mọi [ )

{ ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( ) [ )

Như vậy, ta có :

( ) ( )

Khi đó,

( ) ỏ ( )


( )


√

√

√ 𝑥 ( 𝑥 𝑥) √ ( 𝑥 𝑥)




186

Đặt . Ta đưa bất phương trình trở thành

√

√

Ta xét hàm số

( ) √

( ) [

√

√

( ) ]

Do đó, ( ) đồng biến trên [ ).

Suy ra :

( ) √

√

Như vậy,

√

( ) ỏ ( )


7.1.1. Giải các bất phương trình sau :

√

( )



187


√ √

√


√


7.1.1. Nghiệm của bất phương trình là :

( )

(

)

( )


[

( )

ố ệ

[

( )


188


[

( )

( )

( )


[

( )

[

( )

{

( )

Đọc thêm : Tản mạn về số pi

189

Đọc Thêm

TẢN MẠN VỀ SỐ PI

Số là một trong những hằng số độc đáo và đặc biệt nhất của Toán học, và luôn hấp

dẫn các nhà khoa học nói chung và nhà Toán học nói riêng bởi ở hầu hết các lĩnh vực đều

thấy sự xuất hiện của số . Cụ thể như số đóng vai trò là tỉ lệ của đường kính và chu vi

đường tròn, hay là một số siêu việt, tức là số không là nghiệm của bất kì phương trình đại

số với hệ số nguyên nào…

Đã hàng nghìn năm nay, con người luôn cố gắng tính toán nhiều hơn nữa các chữ số

sau dấu phẩy thập phân của số . Chẳng hạn như Archimedes đã tính giá trị bằng đánh

giá xuất phát từ cách tăng số cạnh của đa giác nội tiếp vòng tròn

Cách xấp xỉ trên của Archimedes có độ chính xác đến 3 chữ số sau dấu phẩy. Còn

Ptomely vào năm 150 sau Công Nguyên đã tính xấp xỉ bằng . Và cuộc đua này

190

kết thúc bởi kết quả của Ludolf van Ceulen (1540-1610), người đã tốn 10 năm, tính cạnh

của - giác đều để tìm được số với độ chính xác 35 chữ số sau dấu phẩy.

Về mặt lý thuyết, phương pháp xấp xỉ của Archimedes có thể kéo dài vô hạn, nhưng

với phát minh về phép tính vi phân, phương pháp của người Hy Lạp không được dùng

đến nữa. Thay vào đó, các chuỗi tích và liên phân số vô hạn hội tụ đã được sử dụng để

xấp xỉ số .

Từ cuối thế kỷ 17, các dãy vô hạn và chuỗi trở thành những đối tượng chủ yếu trong

nghiên cứu của các nhà Toán học. Một trong những kết quả đầu tiên theo hướng này là

chuỗi Leibnitz được Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646-1716) tìm ra vào năm 1673.

Chuỗi Leibnitz là một trường hợp riêng của một chuỗi tổng quát hơn, được tìm ra bởi

James Gregory (1638-1675) vào năm 1670.

( )

5

7

9

(| | )

Nếu như trong chuỗi Gregory, ngoài việc thay để được chuỗi Leibnitz thì ta có

thể thay với các giá trị khác nhỏ hơn, để được một chuỗi khác có tốc độ hội tụ cao hơn

rất nhiều. Abraham Sharp (1651-1742) đã sử dụng kết quả trên để đạt được kết quả kỷ lục

vào năm 1699 với 71 chữ số sau dấu phẩy.

√

(

)

Tiếp theo đó, các nhà Toán học đã thông qua việc tìm nhưng tổ hợp các ( )

mà mỗi trong chúng được biểu diễn bởi các chuỗi hội tụ nhanh hơn chuỗi Leibnitz.


191

Chúng ta có thể kiểm tra dễ dàng các đẳng thức này bẳng cách sử dụng các hằng đẳng

thức lượng giác :

( )

( )

(| | )

Việc khai triển này cho ta được một chuỗi thuận tiện hơn rất nhiều cho việc tính toán.

Và giúp John Machin (1680-1751) tính được 100 chữ số sau dấu phẩy vào năm 1706.

Thành công của John Machin đã khởi lên cho các nhà Toán học khác tiếp tục tham gia

cuộc chạy đua mà nó đã bắt đầu từ thời Archimedes.

Sử dụng phương pháp của Abraham Sharp, De Lagny (1660-1734) đã tính được 127

chữ số sau dấu phẩy vào năm 1719. Không lâu sau đó, Leonard Euler (1707-1783) bằng

một phương pháp khác kiểm tra kết quả của De Lagny và tìm ra sai sót ở chữ số thứ 113.

Năm 1841, William Reserford (không rõ năm sinh, năm mất) đã tìm ra 208 chữ số sau

dấu phẩy và được kiểm tra lại bởi Johan Martin Zacharias Dase (1824-1861) sai ở chữ số

153. Năm 1847, Thomas Clausen (1801-1885) tiến thêm đến 250 chữ số sau dấu phẩy,

trong đó có 248 chữ số tính đúng.

Năm 1853, William Reserford tăng thành tích của mình lên 440 chữ số sau dấu phẩy.

Và kỷ lục của thời kỳ này được thiết lập bởi William Shanks (1812-1882) với 530 chữ số

(trong đó 527 chữ số tính đúng). Về sau, William Shanks đã phải làm việc cật lực để tính

tiếp các chữ số tiếp theo, đưa kỷ lục lên đến 707 chữ số tính đúng.

Đến thế kỷ 20, cuộc cách mạng máy tính đánh dấu những thành tựu vĩ đại của trí tuệ

con người. Những kiểm tra đầu tiên trên máy tính điện tử vào năm 1945 đã phát hiện

William Shanks đã sai ngay từ chữ số thứ 528. Điều này khiến nhà Toán học Harold

Scott MacDonald Coxeter (1907-2003) phải thốt lên rằng : “Không thể không buồn khi

nghĩ rằng, những tính toán mà Shanks tội nghiệp đã phải bỏ ra một phần lớn của cuộc đời

để tính, thì máy tính điện tử hiện đại có thể thực hiện trong vài giây như là để khởi động

vậy”. Và như vậy, sự xuất hiện của máy tính điện tử làm cho tốc độ cuộc đua tìm những

chữ số sau dấu phẩy càng tăng nhanh.

192

Năm 1949, John Von Neumann (1903-1957) cùng các cộng sự đã tính được 2037 chữ

số sau dấu phẩy trên một trong những máy tính điện tử đầu tiên ENIAC. Ngưỡng 10000

chữ số đạt được vào năm 1958 bởi Fredrick Jenuine (1908-1973) với sự trợ giúp của máy

tính IBM 704. Và 100.000 chữ số sau dấu phẩy của số được tính vào năm 1961 bởi

Daniel Shanks (1917-1996) cùng với máy tính IBM 7079. Năm 1973, Jan Gyiu và M.

Buet (không rõ năm sinh, năm mất) đã lập kỷ lục với mức 1 triệu chữ số sau dấu phẩy, sử

dụng gần một ngày làm việc của máy CDC-7600.

Đến cuối thế kỷ 20, người ta đã tính được số với độ chính xác đến chữ số thứ 200 tỉ.

Và cho tới hiện tại, mới đây nhất là kỷ lục của Fabrice Bellard (1972) khi tính chính xác

đến chữ số thứ 2.7 tỉ tỉ của số . Mất đến 131 ngày để tính toán, nhưng đây là một kết

quả cực kỳ ấn tượng vì Fabrice Bellard chỉ sử dụng máy tính để bàn thông thường để xử

lý số liệu cùng với việc phát triển một phần mềm xử lý thuật toán mạnh hơn 20 lần so với

những sản phẩm tương tự trước đó.

Tưởng như là kỷ nguyên của máy tính điện tử đã loại bỏ con người ra khỏi cuộc chơi

một cách dứt khoát, máy tính nào có tốc độ xử lý nhanh hơn thì máy đó thắng. Nhưng sự

thực thì không như vậy, chính con người đã khởi xướng cuộc chạy đua không tiền khoán

hậu này và tạo nên nhiều thuật toán nhân nhanh giúp máy tính điện tử xử lý hiệu quả hơn.

Trở lại con số 200 tỉ đã được thiết lập vào cuối thế kỷ 20…

Năm 1987, Jonathan và Peter Borwein (1953) đã tìm ra một chuỗi đáng ngạc nhiên :

∑

( ) ( )

( ) ( ) [ √ ]

[ √

√ ]

Dãy các số hạng dưới dấu tính tổng với bổ sung thêm khoảng 25 chữ

số sau dấu phẩy cho số ứng với mỗi số hạng. Chỉ riêng số hạng đầu tiên ( ) cho

giá trị gần đúng đến 24 chữ số sau dấu phẩy.

Thậm chí, Jonathan và Peter Borwein còn đưa ra thuật toán giúp tính toán các chữ số

sau dấu phẩy của số , có hiệu quả thần kỳ. Mỗi một bước tính của thuật toán này làm

tăng thêm độ dài các chữ số sau dấu phẩy được tính đúng lên 4 lần. Dưới đây là mô tả

của thuật toán này :

Ta đặt √ và √ , các số hạng tiếp theo được tính theo số

hạng trước đó bởi công thức


193

√

√

Dãy số { } được xây dựng bởi công thức

( ) (

)

Khi càng tăng thì ta có đánh giá

−

2

Nói cách khác,

→

Cơ sở của phát minh ra thuật toán này là những nghiên cứu trong lĩnh vực tích phân

elliptic và hàm theta. Thuật toán kỳ diệu này lấy ý tưởng của nhà Toán học thiên tài

người Ấn Độ Srinivasa Ramanujan (1887-1920). Và con số 200 tỉ đã xuất hiện từ đó…

Có thể nói thêm rằng, một trong những phương pháp gây tò mò nhất để tính số là

của Count Buffon vào thế kỷ 18 cùng với Bài toán chiếc kim của ông. Trên một mặt

phẳng, ta k các đường thẳng song song cách đều nhau đơn vị chiều dài. Thả chiếc kim

có độ dài nhỏ hơn lên mặt phẳng đó. Nếu chiếc kim rơi lên trên đường k thì lần thả đó

được coi là thành công. Khám phá đầy bất ngờ của Buffon là tỉ lệ số lần thả thành công

so với không thành công là một biểu thức chứa số .

Nếu chiều dài kim bằng đơn vị thì xác suất thả thành công là

Số lần thả càng nhiều thì xấp xỉ cho số càng chính xác. Trong một phương pháp xác

suất khác để tính số là vào năm 1904, R. Chartes đã tìm ra xác suất để hai số nguyên

được viết ngẫu nhiên nguyên tố cùng nhau và xác suất để một số nguyên được chọn ngẫu

nhiên mà nó không chia hết cho số chính phương đều mang chung giá trị tuyệt vời là

194

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Văn Nho, Nguyễn Văn Thổ, Chuyên đề Lượng giác, NXB Tổng hợp

Tp.HCM, 2007.

[2] Võ Giang Giai, Tuyển tập 400 bài toán lượng giác, NXB Đại học Sư Phạm, 2007.

[3] Phạm Tấn Phước, Các chuyên đề Lượng giác, NXB Tp.HCM, 1999.

[4] Huỳnh Công Thái, Đào Khải, Phương pháp giải toán Lượng giác THPT, NXB Đại

học Sư Phạm, 2004.

[5] Trần Văn Toàn, Võ Hữu Phước, Luyện Thi Cấp Tốc Toán Học, NXB ĐHQG

Tp.HCM, 2009.

[6] Doãn Minh Cường, Giới thiệu Đề Thi Tuyển Sinh Vào Đại Học môn Toán (từ

1997-1998 đến 2004-2005), NXB ĐHQG Hà Nội, 2004.

[7] Huỳnh Công Thái, Các dạng toán điển hình : Phương Trình, Hệ Phương Trình

Lượng Giác, NXB ĐHQG Hà Nội, 2006.

[8] Theoni Pappas, Niềm vui Toán Học, NXB Kim Đồng, 2009.

[9] Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng 4, Lần XII – 2006, Toán học, NXBGD, 2006.

Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng 4, Lần XIII – 2007, Toán học, NXBGD, 2007.

Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng 4, Lần XIV – 2008, Toán học, NXBGD, 2008.

Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng 4, Lần XV – 2009, Toán học, NXBGD, 2009.

Documents

LƯỢNG GIÁC - images.tuyensinh247.comimages.tuyensinh247.com/picture/learning/doc/2013/1029/chuyen_de_luong... · Chúng ta sử dụng các công thức biến đổi lượng